Итак, разберём по шагам.
Цель: определить суммарный расход кислорода на всех этапах NH3 → NO → NO2 → HNO3, если дано 20 м³ NH3 (при стандартных условиях).
- Заданы реакции:
- Шаг 1: 4 NH3 + 5 O2 → 4 NO + 6 H2O Здесь на 4 моля NH3 расходуется 5 молей O2.
- Шаг 2: 2 NO + O2 → 2 NO2 Чтобы превратить 4 NO в NO2, нужно 2 O2 (поскольку 4 NO → 4 NO2 требует 2 O2).
- Шаг 3: NO2 → HNO3 (без расхода O2; в типичной схеме используется вода).
- Сколько O2 расходуется на 4 NH3?
- Шаг 1: 5 O2 на 4 NH3.
- Шаг 2: 2 O2 на 4 NH3 (поскольку из 4 NO получается 4 NO2).
- Шаг 3: O2 не расходуется.
Итого на 4 NH3 расходуется O2: 5 + 2 = 7 моль O2 (единицы объёмов равны м³ при н.у.).
Сколько таких порций NH3 у нас в 20 м³? 20 м³ NH3 содержит 20 / 4 = 5 порций по 4 NH3.
Общий расход O2: 7 м³ O2 на порцию × 5 порций = 35 м³ O2.
Ответ: 35 м³ кислорода.